(57)【要約】  処理ドラム（１７０）によって支持されたフレキシブル基板（１６０）上に材料を堆積するための蒸発装置（１００）が提供される。蒸発装置は、フレキシブル基板（１６０）上に堆積されるべき蒸発した材料の蒸気（１５１）を生成するための、第１の方向に沿って第１のライン（１２０）で整列した蒸発るつぼの第１の組（１１０）、及び蒸発るつぼの第１の組（１１０）のうちの蒸発るつぼと処理ドラム（１７０）との間に配置され、第１の方向に延在するガス供給パイプ（１３０）を含み、ガス供給パイプ（１３０）は、蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給をもたらすための複数の排出口（１３３）を含み、複数の排出口の位置が、蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給の位置を変更するために、調節可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理ドラム（１７０）によって支持されたフレキシブル基板（１６０）上に材料を堆積するための蒸発装置（１００）であって、
前記フレキシブル基板（１６０）上に堆積されるべき蒸発した材料の蒸気（１５１）を生成するための、第１の方向に沿って第１のライン（１２０）で整列した蒸発るつぼの第１の組（１１０）、及び
前記蒸発るつぼの第１の組（１１０）のうちの蒸発るつぼと前記処理ドラム（１７０）との間に配置され、前記第１の方向に延在するガス供給パイプ（１３０）を備え、
前記ガス供給パイプ（１３０）が、前記蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給をもたらすための複数の排出口（１３３）を備え、
前記複数の排出口の位置が、前記蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられる前記ガス供給の位置を変更するために、調節可能である、蒸発装置（１００）。
【請求項２】
前記蒸発るつぼの第１の組（１１０）の前記第１のライン（１２０）が、前記蒸発るつぼの第１の組（１１０）における蒸発るつぼのうちの少なくとも２つの中心を通して画定され、前記ガス供給の前記位置が、前記第１の方向と異なる第２の方向に調節可能であり、前記第２の方向が前記第１のライン（１２０）に対して垂直であり、具体的には、前記第２の方向が水平方向である、請求項１に記載の蒸発装置（１００）。
【請求項３】
前記蒸発した材料の蒸気（１５１）の中へと方向付けられた前記ガス供給の前記位置を調節するために前記ガス供給パイプ（１３０）の前記位置を調節するように構成された位置決めデバイス（１３５）をさらに備えている、請求項１又は２に記載の蒸発装置（１００）。
【請求項４】
前記ガス供給の前記位置が、±８０ｍｍの位置決め範囲内、具体的には、±６０ｍｍの位置決め範囲内、より具体的には、±４０ｍｍの位置決め範囲内の、前記第１の方向に対して垂直な平面内で調節可能である、請求項１から３のいずれか一項に記載の蒸発装置（１００）。
【請求項５】
前記フレキシブル基板（１６０）上に堆積されるべき蒸発した材料のさらなる蒸気（１５２）を生成するために、前記第１の方向に沿って第２のライン（１９０）で整列した蒸発るつぼの第２の組（１８０）をさらに備え、前記蒸発るつぼの第２の組（１８０）の前記第２のライン（１９０）が、前記蒸発るつぼの第２の組（１８０）における蒸発るつぼのうちの少なくとも２つの中心を通して画定され、前記第１の方向に対して実質的に垂直方向で、前記第１のライン（１２０）及び前記第２のライン（１９０）が、互いに対して変位し、具体的には、互いに対して水平に変位している、請求項１から４のいずれか一項に記載の蒸発装置（１００）。
【請求項６】
前記第１のライン（１２０）及び前記第２のライン（１９０）が、２０ｍｍから９０ｍｍの間、具体的には、４０ｍｍから約８０ｍｍの間、より具体的には、約６０ｍｍから約８０ｍｍの間の範囲内で互いに対して変位している、請求項５に記載の蒸発装置（１００）。
【請求項７】
前記蒸発るつぼの第１の組（１１０）及び前記蒸発るつぼ第２の組（１８０）が、互い違いに配置されている、請求項５又は６に記載の蒸発装置（１００）。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の蒸発装置（１００）、及び前記フレキシブル基板上にパターン化されたオイル層をプリントするように構成されたオイルプリンティングモジュール（１０１）を備えている蒸発システム（４００）。
【請求項９】
第１の組成物及び第２の組成物を有する勾配層を製造するための方法（２００）であって、
処理ドラム（１７０）によって支持されたフレキシブル基板（１６０）上に材料を堆積するために、蒸発した材料の蒸気（１５１）が生成されるように、第１の方向に沿って第１のライン（１２０）で整列した蒸発るつぼの第１の組（１１０）から前記第１の組成物を有する前記材料を蒸発させること（２１０）と、
前記第２の組成物を生成するために、ガス供給パイプ（１３０）の複数の排出口（１３３）を通して、前記蒸発した材料の蒸気（１５１）の中へと方向付けられるガス供給をもたらすこと（２２０）と、
前記蒸発した材料の蒸気（１５１）の中へと方向付けられる前記ガス供給の位置を調節することによって、前記勾配層の前記第２の組成物の勾配を調節すること（２３０）と
を含む方法。
【請求項１０】
前記第１の組成物を有する材料を蒸発させること（２１０）が、前記基板上にアルミニウム（Ａｌ）を堆積するために、蒸発したアルミニウム（Ａｌ）の蒸気が生成されるよう、アルミニウム（Ａｌ）を蒸発させることを含む、請求項９に記載の方法（２００）。
【請求項１１】
前記蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられる前記ガス供給をもたらすこと（２２０）が、前記勾配層の前記第２の組成物を生成するために、具体的には、前記第１の組成物の酸化によって前記勾配層の前記第２の組成物を生成するために、酸素（Ｏ２）を供給することを含む、請求項９又は１０に記載の方法（２００）。
【請求項１２】
前記基板上に堆積されるべき蒸発した材料のさらなる蒸気（１５２）を生成するために、前記第１の方向に沿って第２のライン（１９０）で整列した蒸発るつぼ（１８０）の第２の組から前記第１の組成物を有する材料を蒸発させること（２４０）をさらに含む、請求項９から１１のいずれか一項に記載の方法（２００）。
【請求項１３】
前記勾配層の前記第２の組成物の前記勾配を調節すること（２３０）が、前記処理ドラムの回転軸と前記蒸発るつぼの第１の組のうちの蒸発るつぼとの間の中央領域における蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられる前記ガス供給を位置決めすることによって、前記第２の組成物の含有量を増大させることを含み、又は、前記勾配層の前記第２の組成物の前記勾配を調節すること（２３０）が、前記処理ドラムと前記蒸発るつぼの第１の組のうちの蒸発るつぼとの間の、側縁領域における前記蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられる前記ガス供給を位置決めすることによって、前記第２の組成物の含有量を減少させることを含む、請求項９から１２のいずれか一項に記載の方法（２００）。
【請求項１４】
前記基板上に、オイル層、具体的には、パターン化されたオイル層をプリントすること（２０１）と、前記第１の組成物を有する前記材料が蒸発したときに、前記オイル層を蒸発させること（２０２）とをさらに含む、請求項９から１３のいずれか一項に記載の方法（２００）。
【請求項１５】
請求項９から１４のいずれか一項に記載の方法によって生成された、第１の組成物及び第２の組成物を有する勾配層（３００）であって、具体的には、前記第１の組成物がアルミニウム（Ａｌ）であり、前記第２の組成物が酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）である、勾配層（３００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、フレキシブル基板上に材料を堆積するための蒸発装置に関する。具体的には、本開示の実施形態は、フレキシブル基板上に堆積されるべき材料を蒸発させるための蒸発るつぼを含む蒸発装置に関する。より具体的には、本開示の実施形態は、蒸発るつぼ及びガス供給部を含む蒸発装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブル基板上への薄層の堆積は、多数の用途を有する製造プロセスである。フレキシブル基板は、フレキシブル基板コーティング装置の１つ又は複数のチャンバ内でコーティングされる。プラスチックからなる箔又はプレコート紙などのフレキシブル基板は、ロール又はドラム上で誘導されて、堆積材料源を通過する。コーティングされた基板のあり得る用途の範囲は、パッケージング業界向けコーティング箔の供給から、可撓性電子部品のための薄膜の堆積、並びにスマートフォン、フラットスクリーンＴＶ、及び太陽電池パネルなどの先進技術用途にまで及ぶ。
【０００３】
所望の特性を有する層を実現するために、種々の堆積プロセスが使用され得る。例えば、熱蒸発プロセスでは、アルミニウムの薄層がフレキシブル基板上で金属化される。このような方法でコーティングされた基板は、例えば、保護パッケージング又は装飾材料の製造に使用され得る。反応性コーティングプロセスなどのさらなるプロセスでは、材料源から蒸発した材料に加えて、ガスが基板に供給されて、基板上に堆積した層に影響を及ぼす化学反応を生じさせる。このようなプロセスを使用することにより、基板の幾つかの特性（水蒸気又は酸素に対するバリア特性、及び完成品の透明度特性等）を制御することができる。
【０００４】
完成品に関しては、高品質な製品を有するために、基板上に信頼性が高く光学的な基準を満たす層を有することが望ましい。同時に、高品質な製品を生み出す緩慢なプロセスが、製造時間に伴うコスト増大により、顧客に受け入れられない恐れがある限り、堆積プロセスの生産性も考慮しなければならない。既知のシステムでは、材料源の数は、生産性を改善するために調節され得、基板用の誘導ドラムは、所望の層特性を実現するために適合（例えば、適切な方法で冷却又は位置決め）され得、さらに、制御ユニットは、プロセス操作での不規則性を避けるために、プロセスをモニタして最適化し得る。
【０００５】
しかしながら、採用された手段に関わらず、コーティングされた基板の光学的な外観又はコーティングの整合性には依然として不規則性が現れることがあり、この不規則性は、パッケージング業界又は装飾用箔の場合には受け入れられない。以上を考慮するに、本開示の実施形態の目的は、当該技術分野における問題の少なくとも一部を克服する、蒸発装置及びその方法を提供することである。
【発明の概要】
【０００６】
上記に照らして、独立請求項に係る、フレキシブル基板上に材料を堆積するための蒸発装置、及び勾配層を製造する方法が提供される。さらなる利点、特徴、態様、及び詳細は、従属請求項、本明細書の記載、及び添付図面から明らかである。
【０００７】
本開示の一態様によれば、処理ドラムによって支持されたフレキシブル基板上に材料を堆積するための蒸発装置が提供される。蒸発装置は、基板上に堆積されるべき蒸発した材料の蒸気を生成するための、第１の方向に沿って第１のラインで整列した蒸発るつぼの第１の組、及び蒸発るつぼの第１の組のうちの蒸発るつぼと処理ドラムとの間に配置され、第１の方向に延在するガス供給パイプを含む。
ガス供給パイプは、蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給をもたらすための複数の排出口を含む。さらに、蒸発装置は、複数の排出口の位置が、蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給の位置を変更するために、調節可能であるように構成されている。
【０００８】
本開示の別の態様によれば、第１の組成物及び第２の組成物を有する勾配層を製造するための方法が提供される。当該方法は、処理ドラムによって支持されたフレキシブル基板上に材料を堆積するために、蒸発した材料の蒸気が生成されるように、第１の方向に沿って第１のラインで整列した蒸発るつぼの第１の組から第１の組成物を有する材料を蒸発させることと、第２の組成物を生成するために、ガス供給パイプの複数の排出口を通して、蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給をもたらすことと、蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給の位置を調節することによって、勾配層の第２の組成物の勾配を調節することとを含む。
【０００９】
本開示のさらなる態様によると、本開示の実施形態のいずれかに係る方法によって生成された、第１の組成物及び第２の組成物を有する勾配層であって、具体的には、第１の組成物がアルミニウム（Ａｌ）であり、第２の組成物が酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）である、勾配層が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の上述の特徴を詳細に理解することができるように、実施形態を参照することによって、上記に簡単に要約された本開示のより詳細な説明を得ることができる。添付図面は、本開示の実施形態に関するものであり、下記で説明される。
【図１】本明細書に記載された実施形態に係る蒸発装置の概略上面図である。
【図２】図１に示した蒸発装置の概略正面図である。
【図３】図１に示した蒸発装置の概略側面図である。
【図４Ａ】本明細書に記載された実施形態に係る蒸発装置の概略正面図を示す。ガス供給は、処理ドラムと蒸発るつぼの第１の組のうちの蒸発るつぼとの間の、側縁領域における蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられる。
【図４Ｂ】本明細書に記載された実施形態に係る蒸発装置によって生成可能な勾配層の例示的な概略側面図を示す。ガス供給は、勾配層を生成する間、図４Ａに例示するように、側縁領域における蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられる。
【図５Ａ】本明細書に記載された実施形態に係る蒸発装置の概略正面図を示す。ガス供給は、処理ドラムの回転軸と蒸発るつぼの第１の組のうちの蒸発るつぼとの間の中央領域における蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられる。
【図５Ｂ】勾配層を生成する間、図５Ａに例示するように、ガス供給が、中央領域における蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるとき、本明細書に記載された実施形態に係る蒸発装置によって生成可能な勾配層の例示的な概略断面図を示す。
【図６】本明細書に記載されたさらなる実施形態に係る蒸発装置の概略上面図である。
【図７】図６に示した蒸発装置の概略正面図を示す。
【図８】本明細書に記載されたさらに別の実施形態に係る蒸発装置の概略上面図を示す。
【図９】本明細書に記載されたさらに別の実施形態に係る蒸発装置の概略図を示す。
【図１０】本明細書に記載された実施形態に係る、勾配層を製造するための方法によって得ることができるパターン化された勾配層の例示的な概略断面図を示す。
【図１１Ａ−１１Ｃ】本明細書に記載された実施形態に係る、第１の組成物及び第２の組成物を有する勾配層を製造するための方法の実施形態を示すブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示の様々な実施形態をこれより詳細に参照する。これらの実施形態の１つ又は複数の実施例が図面で示されている。図面についての以下の説明の中で、同じ参照番号は、同じ構成要素を表している。下記において、個々の実施形態に関する違いのみが説明される。各実施例は、本開示の説明のために提供されており、本開示の限定が意図されているわけではない。さらに、ある実施形態の一部として図示且つ説明されている特徴は、他の実施形態において用いてもよく、又は、他の実施形態と共に用いてもよく、それにより、さらに別の実施形態が生じる。本記載は、このような修正例及び変形例を含むことが意図されている。
【００１２】
本開示の実施形態を以下でさらに詳細に説明する前に、本明細書で使用する幾つかの用語及び表現を説明する。
【００１３】
本開示では、「フレキシブル基板」は、曲げることが可能な基板であると理解され得る。具体的には、本明細書に記載のフレキシブル基板は、蒸発装置、具体的には、反応性蒸発装置の中でコーティングされるのに適した基板であると理解し得る。例えば、フレキシブル基板は、箔又はウェブ（例えば、プラスチック及びポリマー（ポリプロピレン、ＰＥＴ基板、そして、ＯＰＰ、ＢＯＰＰ、ＣＰＰ、ＰＥ、ＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ＯＰＡ、ＰＥＴからなる又はこれらを含有する基板）、プレコート紙、又は生分解性膜（ＰＬＡ等）から作られた又はこれらを含有する箔又はウェブ）であってもよい。
【００１４】
本開示では、「処理ローラ」という用語は、本明細書に記載されたフレキシブル基板の処理中に使用されるローラであると理解するべきである。具体的には、「処理ドラム」は、処理中にフレキシブル基板を支持するように構成されたローラであると理解するべきである。より具体的には、本明細書に記載された処理ドラムは、フレキシブル基板、例えば、箔又はウェブが、処理ドラムの少なくとも一部の周りに巻き付けられるように、配置且つ構成され得る。例えば、処理中、通常、フレキシブル基板は、処理ドラムの少なくとも下方部分と接触している。言い換えると、フレキシブル基板が処理ドラムの下方部分と接触し、フレキシブル基板が処理ドラムの下方に設けられるように、処理中、フレキシブル基板は処理ドラムの周りに巻き付けられる。
【００１５】
本開示では、「蒸発るつぼ（ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ  ｃｒｕｃｉｂｌｅ）」という用語は、蒸発るつぼを加熱することによって蒸発させる材料のためのリザーバ（容器）であると理解するべきである。より具体的には、本明細書に記載された蒸発るつぼは、蒸発する材料をるつぼに供給するための材料供給部が備え付けられ得る。例えば、蒸発する材料は、ワイヤの形態で蒸発るつぼに供給され得、蒸発るつぼ、具体的には、本明細書に記載された蒸発器ボートによって溶解され得る。したがって、本明細書に記載されたるつぼは、るつぼに供給された材料を、それぞれの蒸発されるべき材料の溶解温度及びさらには蒸発温度まで加熱するように構成され得る。
【００１６】
本開示では、「ガス供給パイプ」は、蒸発るつぼ、具体的には、蒸発るつぼの組と処理ドラムとの間の空間の中にガス供給をもたらすように配置且つ構成されたパイプであると理解するべきである。例えば、ガス供給パイプは、ガス供給を蒸発るつぼの第１の組と処理ドラムとの間の蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けるように、位置決め及び／又は成形され得る。通常、ガス供給パイプは、開口又は排出口を含む。これらの開口又は排出口は、ガス供給パイプからのガス供給が、蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられ得るように配置且つ構成される。例えば、開口又は排出口は、円形、矩形、楕円形、環状形、三角形、多角形、又は蒸発した材料の蒸気の中へガスを供給するのに適切な任意の形状からなる群から選択された少なくとも１つの形状を有し得る。
【００１７】
図１から図３は、処理ドラム１７０によって支持されたフレキシブル基板１６０上に材料を堆積するための、本明細書に記載された実施形態に係る蒸発装置１００を示す。
【００１８】
具体的には、図１及び図２で例示されているように、本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、蒸発装置１００は、フレキシブル基板１６０上に堆積されるべき蒸発した材料の蒸気１５１を生成するための、第１の方向に沿って、例えば、図１で示すｘ方向に沿って、第１のライン１２０で整列した蒸発るつぼの第１の組１１０を含む。図１を例示として参照すると、典型的に、堆積処理の間、フレキシブル基板１６０はｙ方向に移動する。図１に示す蒸発るつぼの第１の組１１０は、例示的にるつぼ１１１から１１７までを含む。さらに、図３で例示されるように、蒸発装置１００は、第１の方向に延在し且つ蒸発るつぼの第１の組１１０と処理ドラム１７０との間に配置されたガス供給パイプ１３０を含む。図３で例示するように、典型的に、ガス供給パイプ１３０は、蒸発した材料の蒸気１５１の中へと方向付けられるガス供給をもたらすための複数の排出口１３３を含む。さらに、図２の両矢印で示すように、蒸発装置は、複数の排出口の位置が、蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給の位置を変更するために、調節可能であるように構成されている。
【００１９】
例えば、本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、図２で例示するように、蒸発装置１００は、蒸発した材料の蒸気１５１の中へと方向付けられるガス供給の位置が、ｚーｙ面内で変更されうるように構成され得る。代替的に、ガス供給をもたらす排出口の半径方向位置を変更することができるように、蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給の位置も、第１の方向（例えば、図２に示すｘ方向）の周りのガス供給の回転によって変更することができる。
【００２０】
本開示では、「複数の排出口の位置が、ガス供給の位置を変更するために、調節可能である」という表現は、蒸発装置が、排出口を通してもたらされるガス供給を少なくとも２つの異なる位置で実現し得るように構成されていると理解するべきである。例えば、蒸発装置は、ガス供給パイプの第１の位置を固定し、ガス供給パイプの第１の位置と異なる第２の位置を固定するための固定装置を含み得る。具体的には、図４Ａ、図５Ａ、図７、及び図８を参照して例示されているように、少なくとも２つの異なる位置が、処理ドラムと蒸発るつぼとの間に配置されている。例えば、固定装置は、２つ以上の異なる予め選択された位置に設けられた２つ以上の解放可能な接続部（例えば、ねじ接続部）を含み得る。したがって、蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給の位置は、ガス供給パイプを、第１の位置から、第１の位置と異なる２つ以上の予め選択された位置へと再配置することによって調節され得ることを理解するべきである。追加的に又は代替的に、蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給の位置は、供給パイプの長手方向軸の周りで供給パイプを第１の半径方向位置から第２の半径方向位置に回転させることにより調節することができ、それにより、第２の半径方向位置において、排出口が第１の半径方向位置より異なる位置に設けられる。
【００２１】
追加的に又は代替的に、固定装置は、１つ又は複数の細長い孔を含み得る。この１つ又は複数の細長い孔において、ガス供給パイプの様々な位置を変更且つ調節するために、ガス供給パイプの固定要素が誘導且つ固定され得る。したがって、本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、蒸発装置は、固定装置を含み得る。この固定装置は、ガス供給パイプの固定のための少なくとも２つの異なる位置を設けるように構成されており、それにより、図２、図４Ａ、及び図５Ａを参照して例示されるように、例えば、ガス供給パイプの長手方向軸の周りのガス供給パイプの回転によって、又は、ｚ−ｙ面内でのガス供給パイプの移動によって、蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給を変更することができる。
【００２２】
したがって、本明細書に記載された蒸発装置は、第１の組成物及び第２の組成物を有する勾配層の生成に有益であり得る。具体的には、（例えば、蒸発した材料の蒸気の中のガス供給パイプの複数の排出口の位置を変更することにより）蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給の位置を調節し得るように構成された蒸発装置を設けることにより、供給ガスと第１の組成物の蒸発した材料との反応によって生成された勾配層の第２の組成物の量と位置を調節することができる。
【００２３】
したがって、勾配層のバリア特性又は光学特性などの物理特性を制御且つ調節し得る蒸発装置が設けられ得る。例えば、本明細書に記載された蒸発装置は、有利には、フレキシブル基板上のアルミニウム（Ａｌ）／酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）勾配層の生成のために利用され得る。具体的には、本明細書に記載された蒸発装置は、例えば、バリア特性を付与するための、勾配層の第１の組成物としてアルミニウム（Ａｌ）、及び例えば、勾配層の表面硬度を付与するための、勾配層の第２の組成物として酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）を堆積するために使用され得る。さらに、本明細書に記載された蒸発装置を用いて、アルミニウム（Ａｌ）／酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）の勾配を調節することができる。したがって、本明細書に記載された蒸発装置は、勾配層の第１の組成物（例えば、Ａｌ）の厚さ、勾配層の第２の組成物（例えば、ＡｌＯｘ）の厚さ、及び第１の組成物から第２の組成物への移行領域の厚さを制御且つ調節するために設けられる。
【００２４】
さらに、勾配層は、様々な色で表出し得ることを理解するべきである。具体的には、勾配層の色は、層の厚さ、勾配層の屈折率、及び勾配層の化学量論組成に依存し得る。したがって、例えば、勾配層の第１の組成物（例えば、Ａｌ）の厚さ、勾配層の第２の組成物（例えば、ＡｌＯｘ）の厚さ、及び第１の組成物から第２の組成物への移行領域の厚さを制御且つ調節することにより、勾配層の光学的外観を制御することができる。例えば、ＡｌＯｘに比べて、より高い含有量のＡｌを有する勾配層は、金属的な外観を有し得る。
【００２５】
したがって、本明細書に記載された蒸発装置は、反応性蒸発処理用の蒸発装置であり得る。幾つかの実施形態によれば、本明細書に記載されたるつぼは、コーティングされる基板上に蒸発した材料を供給するように適合され得る。例えば、るつぼは、基板上の層として堆積される材料の一成分を供給し得る。具体的には、本明細書に記載されたるつぼは、るつぼ内で蒸発される金属、例えば、アルミニウムを含み得る。さらに、るつぼからの蒸発した材料は、フレキシブル基板上に本明細書に記載された勾配層を形成するために、蒸発装置内でさらなる成分（例えば、酸素などの反応性ガス）と反応し得る。したがって、るつぼからのアルミニウムは、本明細書に記載されたガス供給パイプの排出口を通って供給される酸素と共に、本明細書に記載された実施形態に係る蒸発装置内でフレキシブル基板上にＡｌＯｘの層及び／又はＡｌ／ＡｌＯｘの混合層を形成し得る。
【００２６】
本明細書に記載された実施形態の観点から、当業者であれば、熱蒸発によって材料の蒸気圧が実現し得る限り、任意の材料、特に任意の金属をるつぼ内の材料として使用できることを理解する。例えば、基板上に酸化銅（ＣｕＯｘ）層又はＣｕ／ＣｕＯｘの混合層を形成するように、るつぼによって供給される材料は、銅（Ｃｕ）であり得、ガス供給パイプによって供給されるガスは、酸素であり得る。
【００２７】
さらに、本明細書で参照されるのるつぼの組とは、少なくとも２つのるつぼの組であると理解されたい。具体的には、るつぼの組は、ラインで整列した少なくとも２つのるつぼであると説明してもよい。例えば、るつぼの組のうちの複数のるつぼが整列したラインは、るつぼの中心を貫き得る。具体的には、るつぼの中心は、図１に例示するように、ｘ方向及びｙ方向におけるるつぼの幾何学的な中心、例えば、るつぼの長さ及び幅方向の中心として定義することができる。さらなる実施形態によれば、るつぼの中心は、るつぼの重心として画定され得る。
【００２８】
一実施形態では、るつぼの組のうちの各るつぼは、同じ種類のものであってもよく、又は、実質的に同じサイズを有してもよい。図面の概略図には示していないが、本明細書に記載されたるつぼは、蒸発させる材料をるつぼからるつぼへと供給するために、材料供給部が備え付けられ得る。さらに、本明細書に記載されたるつぼは、るつぼに供給された材料を溶解温度及びさらには蒸発温度にまで加熱するように構成され得る。
【００２９】
幾つかの実施形態によれば、本明細書に記載されたるつぼは、さらに蒸発器ボートから構成され得る。例えば、蒸発器ボートは、あるフレームでるつぼの配列を含み得る。本明細書に記載された実施形態では、るつぼの組は、例えば、蒸発器ボートの組であり得る。一実施例では、蒸発器ボートの組は、ラインに沿って配置された２つの蒸発器ボートを含み得る。しかしながら、理解しやすくするため、このような蒸発器ボートは、るつぼと呼ばれることもある。幾つかの実施形態によると、「るつぼ」という用語は、「蒸発るつぼ」という用語と同義語的に使用される。
【００３０】
図１から図３を例示として参照すると、本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、蒸発るつぼの第１の組１１０の第１のライン１２０は、るつぼの第１の組におけるるつぼのうちの少なくとも２つの中心を通して画定され、ガス供給の位置は、第１の方向と異なる第２の方向で調節可能である。例えば、図２に例示するように、第２の方向は、ｚーｙ面内の任意の方向であり得る。本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる特定の実施形態によれば、第２方向は、第１のライン１２０に対して垂直であり得る。より具体的には、第２の方向は、図２に示すｙ方向のような水平方向であり得る。図２に示すｙ方向は、典型的に、基板搬送方向に対応する。したがって、本明細書に記載された実施形態によれば、ガス供給の位置は、蒸発るつぼの第１の組１１０が整列した第１のライン１２０に対して調節可能であると理解するべきである。図２の正面図では、蒸発るつぼの第１の組１１０が整列した第１のライン１２０は、×印で示される。
【００３１】
図２に例示するように、処理中、フレキシブル基板１６０は、蒸発した材料の蒸気１５１によって示されるように、るつぼの第１の組１１０によって蒸発した材料に曝される。さらに、処理中、ガス供給パイプ１３０の複数の排出口１３３を通して、ガス供給が蒸発した材料の蒸気１５１の中へ方向付けられ、蒸発した材料の一部が供給されたガスと反応し得る。したがって、処理中、フレキシブル基板１６０が、（例えば、るつぼ及びガス供給パイプによって供給された成分の反応生成物の形態の）るつぼによって蒸発した材料とガス供給パイプによって供給されたガスとを含む層でコーティングされるように、フレキシブル基板１６０は、供給されたガス及び反応した蒸発した材料にさらに曝される。
【００３２】
本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、蒸発装置は、図３に例示するように、位置決めデバイス１３５をさらに含み得る。具体的には、位置決めデバイス１３５は、蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給の位置の調節するために、ガス供給パイプ１３０の位置を調節するよう構成され得る。例えば、位置決めデバイス１３５は、図２に例示するように、ｙ−ｚ面内の任意の方向にガス供給パイプを移動させるように構成され得る。追加的に又は代替的に、位置決めデバイス１３５は、例えば、ｘ方向で延在するガス供給パイプの長手方向軸の周りでガス供給パイプが回転し得るように構成され得る。それにより、供給パイプに設けられた排出口の半径方向位置を調節することができ、排出口を通って蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給の位置を変更することができる。したがって、本明細書に記載された位置決めデバイス１３５を有する蒸発装置を設けることにより、蒸発した材料の蒸気の中へ方向付けられるガスの位置を調節することができる。これは、本明細書に記載されたように、勾配層の特性を制御且つ調節するのに有益であり得る。具体的には、位置決めデバイス１３５は、本明細書に記載された固定装置を含み得る。
【００３３】
本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、位置決めデバイスは、位置決め機構を含み得る。位置決め機構は、供給パイプの長手方向の延伸部分に対して垂直な面内で供給パイプを位置決めするように構成される。追加的に又は代替的に、位置決め機構は、供給パイプの長手方向軸の周りで供給パイプを回転させるように構成され得る。位置決め機構は、手動式機構又は動力供給機構（例えば、電気アクチュエータの利用により電気的に駆動される機構）であり得る。
【００３４】
具体的には、本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、ガス供給の位置は、第１の方向に対して垂直な面内で調節可能である。典型的に、ガス供給の位置は、ガス供給パイプの初期位置に対して±８０ｍｍの位置決め範囲内で、具体的には、±６０ｍｍの位置決め範囲内で、より具体的には、±４０ｍｍの位置決め範囲内で調節可能である。したがって、ガス供給の位置は、０ｍｍから８０ｍｍの半径内で、具体的には、０ｍｍから６０ｍｍの半径内で、より具体的には、０ｍｍから４０ｍｍの半径内で、初期位置に対して調節可能であることを理解するべきである。例えば、初期位置は、本明細書に記載された第１の位置であってよい。具体的には、図２を例示として参照すると、位置決め範囲とは、ｘ方向、すなわち、供給パイプの延伸部分に対して垂直なｚ−ｙ面における位置決め領域であり得る。したがって、図２に例示されるように、位置決め範囲は、ｙ方向及び／又はｚ方向における範囲であり得る。
【００３５】
図４Ａは、本明細書に記載された実施形態に係る蒸発装置１００の概略正面図を示す。ガス供給は、処理ドラム１７０と蒸発るつぼの第１の組１１０との間の、側縁領域における蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられる。具体的には、図４Ａに例示されるように、第１の方向で延在するガス供給パイプ１３０は、蒸発るつぼの第１の組１１０と処理ドラム１７０との間の側縁領域に位置付けされ得、それにより、ガス供給が、蒸発した材料の蒸気１５１の側縁領域の中へ方向付けられる。したがって、蒸発した材料の蒸気１５１の側縁領域の中へガス供給をもたらすように構成された蒸発装置を設けることにより、供給されたガスと第１の組成物の蒸発した材料との反応により生成された勾配層の第２の組成物の量を減らすことができる。これは、図４Ｂに示す生成可能な勾配層の概略側面図で例示されており、ここでは、暗領域が勾配層の第１の組成物（例えば、アルミニウム）を表し、明領域が勾配層の第２の組成物（例えば、酸化アルミニウム）を表す。
【００３６】
したがって、本明細書に記載された蒸発装置の実施形態は、第１の組成物、具体的には、アルミニウム（Ａｌ）などの金属組成で始まり、第２の組成物、具体的には、アルミニウム（ＡｌＯｘ）などの酸化金属組成で終わる勾配層を堆積するように構成されていることを理解するべきである。ｓさらに、本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、酸化金属組成（例えば、ＡｌＯｘ）の化学量論組成は、蒸発した材料の蒸気の中へ方向付けられる酸素の量によって調節することができる。さらに、図４Ａ及び図４Ｂを図５Ａ及び図５Ｂと比べて見ると、ガス供給は、第１のライン１２０に対して異なる横方向位置（それぞれＤ１及びＤ２）で、蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられているが、勾配層の酸化金属組成の厚さは、蒸発した材料の蒸気の中へガス供給が方向付けられる位置によって調節することができる。具体的には、図５Ａで例示するような、処理ドラム１７０の回転軸１７１と蒸発るつぼの第１の組１１０との間の中央領域の蒸発した材料の蒸気１５１の中へとガス供給が方向付けられる蒸発装置の構成では、図５Ｂで例示するように、例えば、ＡｌＯｘなどの酸化金属組成の第２の組成物の厚さが増大した勾配層が、フレキシブル基板１６０上に堆積され得る。
【００３７】
例えば、図４で例示するように、ガス供給が、処理ドラム１７０と蒸発るつぼの第１の組１１０との間の、側縁領域における蒸発した材料の蒸気の中へ方向付けられることにより、４０ｎｍの厚さの第１の組成物（例えば、Ａｌ）の後に１０ｎｍから２０ｎｍの厚さの第２の組成物（例えば、ＡｌＯｘ）が続く、第１の組成物及び第２の組成物の勾配を有する勾配層（例えば、Ａｌ／ＡｌＯｘ勾配層）が生成され得る。したがって、有益には、例えば、保護的な第２の組成物（例えば、ＡｌＯｘ）によって覆われたＡｌ組成によって、バリア特性を有する勾配層が設けられ得る。さらに、有利には、改善された耐性及びバリア特性を有するように勾配層を生成することができ、その光学的外観は純アルミニウムのようになる。
【００３８】
言い換えると、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、及び図５Ｂで示すように、本明細書に記載された蒸発装置は、蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給の位置を制御且つ調節することにより、勾配層の個々の組成の厚さを制御又は調節することができるよう構成されている。例えば、図４Ａ及び図４Ｂを図５Ａ及び図５Ｂと比べて見ると、第１のライン１２０に対する、蒸発した材料の蒸気１５１の中へと方向付けられるガス供給の横方向位置を、第１の位置Ｄ１から第２の位置Ｄ２へと減少させると、勾配層のＡｌＯｘなどの酸化金属組成の厚さを増大させることができる。したがって、蒸発装置の実施形態は、特にパッケージング用途で用いられるフレキシブル基板上に堆積された勾配層の物理的特性（例えば、バリア特性）及び／又は光学特性を制御且つ調節するのに特に適している。
【００３９】
例えば、図５Ｂで概略的に示すように、ガス供給が、処理ドラム１７０の回転軸１７１と蒸発るつぼの第１の組１１０との間の中央領域における蒸発した材料の蒸気の中へ方向付けられることにより、４０ｎｍの厚さの第１の組成物（例えば、Ａｌ）の後に１００ｎｍから２００ｎｍの厚さの第２の組成物（例えば、ＡｌＯｘ）が続く、第１の組成物及び第２の組成物の勾配を有する勾配層（例えば、Ａｌ／ＡｌＯｘ勾配層）が生成され得る。したがって、有益には、例えば、保護的な第２の組成物（例えば、ＡｌＯｘ）によって覆われたＡｌ組成によって、バリア特性を有する勾配層が設けられ得る。さらに、有利には、勾配層は、改善された耐性及びバリア特性を有するように生成することができ、光学的な色彩的外観も勾配層に設けられた第２の組成物（例えば、ＡｌＯｘ）の厚さ及び屈折率によって調節することができる。
【００４０】
図６から図８を参照して例示すると、本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、蒸発装置は、フレキシブル基板１６０上に堆積されるべき蒸発した材料のさらなる蒸気１５２を生成するための、第１の方向に沿って、第２のライン１９０で整列した蒸発るつぼの第２の組１８０をさらに含み得る。蒸発るつぼの第２の組１８０の第２のライン１９０は、るつぼの第２の組１８０のうちの少なくとも２つのるつぼの中心を通して画定される。図６に示す蒸発るつぼの第２の組１８０は、るつぼ１８１から１８３を例示的に示し、それらの中心は、×印によって示される。第２のライン１９０は、るつぼ１８１、１８２、及び１８３の中心を通る。
【００４１】
図６を参照して例示すると、本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１のライン１２０及び第２のライン１９０は、第１の方向に対して実質的に垂直な方向で、互いに対して変位し、具体的には、互いに対して水平に変位する。例えば、第１のライン１２０及び第２のライン１９０は、２０ｍｍから９０ｍｍの間、具体的には、４０ｍｍから約８０ｍｍの間、より具体的には、約６０ｍｍから約８０ｍｍの間の範囲内で互いに対して変位している。幾つかの実施形態によると、第１のライン１２０及び第２のライン１９０は、４０ｍｍ以上、具体的には、６０ｍｍ以上、互いに対して変位している。図６から図８で例示するように、るつぼの第１の組１１０（例えば、るつぼ１１１から１１４）とフレキシブル基板１６０を支持する処理ドラム１７０との間にガス供給パイプ１３０が設けられる。図６から図８では明示されていないが、図６から図８を参照して説明される例示的な実施形態は、ガス供給パイプ１３０に設けられた複数の排出口１３３、並びに図１から図３を参照して説明された位置決めデバイスをさらに含み得る。
【００４２】
図６の例示的な実施形態では、るつぼの第１の組１１０は、４つのるつぼを含み、るつぼの第２の組１８０は、３つのるつぼを含む。しかしながら、本明細書に記載された図面に示するつぼの数は、理解しやすくするための例にすぎない。例えば、ある実施形態では、第１の組のるつぼと第２の組のるつぼの数は、同じであってよい。第１の組のるつぼ又は第２の組のるつぼ、或いはその両方におけるるつぼの数は、典型的には、２から７０個の間であってもよく、より典型的には、２から４０個の間であってもよく、さらにより典型的には、４から２０個の間であってもよい。一実施例では、第１の組のるつぼは、２つのるつぼを含み、第２の組のるつぼは、２つのるつぼを含む。さらなる実施例では、第１の組の蒸発るつぼ及び第２の組の蒸発るつぼは、それぞれ７つのるつぼを含み得る。
【００４３】
図６では、第１の組１１０のるつぼが配置されている第１のライン１２０と、第２の組１８０のるつぼが配置されている第２のライン１９０とは、変位方向（例えば、図６に示すｙ方向）で互いから変位している。例えば、変位方向は、第１のライン及び第２のラインが沿って通る第１の方向に対して実質的に垂直であり得る。例えば、第１のラインの第２のラインに対する変位は、２０ｍｍから１３０ｍｍの間、具体的には、４０ｍｍから約８０ｍｍの間、より具体的には、約６０ｍｍから約８０ｍｍの間の範囲内であり得る。
【００４４】
図６に示した実施形態では、第２の組１８０のるつぼのるつぼ１８１、１８２、１８３も、第１の組１１０のるつぼのるつぼ１１１、１１２、１１３、１１４に対して、第１の方向に変位している。幾つかの実施形態によれば、第１の方向において、第２の組のるつぼに対して、第１の組のるつぼの変位は、０ｍｍから約８０ｍｍの間、具体的には、０ｍｍから約６０ｍｍの間、より具体的には、０ｍｍから約４０ｍｍの間の範囲内であり得る。したがって、第１の組のるつぼと第２の組のるつぼとの間の変位が０ｍｍであることは、第１の組のるつぼと第２の組のるつぼとが互いに接触する状況であることを理解するべきである。
【００４５】
図８を例示的に参照すると、本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の組１１０のるつぼが配置されている第１のライン１２０と、第２の組１８０のるつぼが配置されている第２のライン１９０とは、実質的に垂直な方向、例えば、図８に例示するｚ方向で、互いに対して変位し得る。例えば、第１のライン１２０及び第２のライン１９０は、０ｍｍから約８０ｍｍの間、具体的には、０ｍｍから約６０ｍｍの間、より具体的には、０ｍｍから約４０ｍｍの間の範囲から選択された距離で互いに対して垂直に変位し得る。
【００４６】
図６から図８に示した実施形態では、変位方向（例えば、ｙ方向）における第１のライン及び第２のラインの変位により、且つ、特に第１の方向（例えば、ｘ方向）における第１の組のるつぼと第２の組のるつぼとのさらなる変位により、るつぼが互い違いに配置されていると説明することができる。るつぼの互い違い配置は、高品質な勾配層の生成、特に、光学的外観の均質性及びバリア特性の制御に関して有益であり得ることが発見された。
【００４７】
本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、ガス供給パイプは、ガス供給パイプの最初の排出口から最終の排出口まで、第１の方向に沿って、確実にほぼ一定のガス供給が排出口を通るようにするよう適合されている。例えば、排出口のサイズは、ガス供給パイプの直径に適合され得る。例えば、排出口のサイズは、パイプの直径が増大するに連れて増大し得る。幾つかの実施形態によれば、ガス供給パイプ及び排出口は、真空環境内で使用されるように構成され得る。具体的には、ガス供給パイプ及び排出口は、真空条件下で、第１の方向に、コーティングされる基板の幅全体にわたって一定のガス供給をもたらすよう構成され得る。
【００４８】
本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、本明細書に記載されたガス供給パイプの直径は、１０ｍｍから３０ｍｍの間、具体的には、１２ｍｍから２０ｍｍの間、より具体的には、１２ｍｍから１８ｍｍの間であり得る。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、ガス供給パイプにおける排出口の直径は、０．５ｍｍから１．５ｍｍの間、具体的には、０．６ｍｍから１．２ｍｍの間、より具体的には、０．６ｍｍから１．０ｍｍの間であり得る。一実施例では、蒸発装置は、最大２４５０ｍｍの幅を有する基板のコーティング用に適合されており、０．６ｍｍ径の複数の排出口を備えた１２ｍｍ径のガス供給パイプを含む。
【００４９】
図９を例示的に参照すると、蒸発システム４００が説明される。具体的には、本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、蒸発システム４００は、本明細書に記載された任意の実施形態に係る蒸発、並びにフレキシブル基板上にパターン化されたオイル層をプリントするように構成されたオイルプリンティングモジュール（オイル印画モジュール）１０１を含み得る。さらに、図９に例示されているように、典型的に、蒸発システム４００は、コーティングされるべきフレキシブル基板を供給する供給ドラム１６１、及びコーティング後に基板を保管するための巻き取りドラム１６２を含む。具体的には、図１０に例示するように、パターン化された勾配層を生成するために、蒸発システム４００は、コーティングされるフレキシブル基板がまずオイルプリンティングモジュール１０１を通して誘導され、その後、基板が引き続き蒸発装置１００を通して誘導されるように構成されている。例えば、オイルプリンティングモジュール１０１は、フレキシブル基板が引き続き蒸発装置１００を通して誘導されるときにフレキシブル基板上のプリントされたオイルが蒸発するように構成され得る。
【００５０】
したがって、蒸発装置においてフレキシブル基板上に蒸発した材料が堆積される間にオイルが蒸発するフレキシブル基板上の領域は、オイルでプリントされていない領域より少ない材料でコーティングされ得る。したがって、オイルプリンティングモジュール１０１と組み合わせて、本明細書に記載された蒸発装置を利用することにより、図１０に例示するパターン化された勾配層を生成することができる。具体的には、蒸発装置１００は、第１の組成物（例えば、アルミニウム（Ａｌ））の堆積の間、フレキシブル基板上のオイルのない領域のみが第１の組成物でコーティングされる一方で、オイルでプリントされた領域上のオイルが蒸発し、第２の組成物（例えば、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ））の後続の堆積においてパターン化された勾配層が生成され得るように構成され得る。例えば、図１０を例示的に参照すると、パターン化された勾配層は、第１の組成物及び第２の組成物（例えば、Ａｌ／ＡｌＯｘ）の勾配を有する領域、及び第２の組成物（例えば、ＡｌＯｘ）のみを有する領域を含み得る。一実施例によれば、ガス供給の位置（例えば、酸素供給の位置）、及び第１の組成物（例えば、アルミニウム）の蒸発した材料の比率（速度）を調節して、４０ｎｍの厚さを有するアルミニウムバリアコーティングと、その後に続く、１０ｎｍから２０ｎｍの厚さを有する第２の組成物（例えば、酸化アルミニウム）のコーティングとを生成することができる。
【００５１】
したがって、図９及び図１０を例示的に参照すると、本明細書に記載されたオイルプリンティングモジュール１０１と組み合わせて、蒸発装置１００を有する蒸発システム４００を設けることにより、図１０に例示するパターン化された勾配層を生成することができる。このパターン化された勾配層では、基板上の非プリント領域、すなわち、オイルがない領域が、Ａｌバリア層でコーティングされ、その後、保護的なＡｌＯｘ上部層が施されてもよく、これは、コーティングの耐性を改善するのに有益であり得る。したがって、図１０に例示するように、ＡｌＯｘの領域及びＡｌ／ＡｌＯｘ勾配の領域を有するパターン化された勾配層が生成され得る。例えば、ＡｌＯｘ領域は、フレキシブル基板上にウィンドウ領域を設けるために透明であり得る。さらに、本明細書に記載された蒸発システム４００は、例えば、保護的な上部コーティングを設けるために追加的に積層する必要なく、１つの連続的な処理において、パターン化されたバリア層、特にバリア特性を有するパターン化された勾配層を堆積するように構成されている。したがって、コスト効率よく、バリア特性を有するパターン化された勾配層を生成することができる。
【００５２】
本明細書に記載された実施形態の観点から、本明細書に記載された蒸発装置は、コーティングされる基板を供給する供給ドラム、及びコーティング後に基板を保管するための巻き取りドラムを含む蒸発システム内で使用され得ることを理解するべきである。本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、蒸発システムは、コーティングされる基板を誘導するための且つ／又は張力を掛けるためのさらなるドラム又はロール、堆積プロセス中に基板を冷却するための冷却デバイス、蒸発システムの動作の監視及び制御のための制御ユニット、閉ループ式の自動層制御、自己診断式の範囲逸脱監視、高速蒸発源などのさらなる構成要素を含み得る。一実施形態では、本明細書に記載された実施形態に係る蒸発装置が使用され得る蒸発システムは、基板のコーティングされた面と、誘導ロール及び張力ロールなどのシステムの構成要素との接触を回避するように適合され得る。典型的に、本明細書に記載された蒸発装置は、真空堆積プロセスでの使用に適した蒸発装置であってもよい。蒸発装置は、操作中の真空を維持する構成要素（高性能ポンプシステム、真空ポンプ、シール等）を含み得る。さらに、蒸発装置及びオイルプリンティングモジュールは、約６５０ｍｍから約４５００ｍｍの範囲の幅にわたってコーティングされるフレキシブル基板のための蒸発システムで使用されるよう構成され得る。典型的に、蒸発装置及びオイルプリンティングモジュールは、最大１７ｍ／秒の速度で基板を誘導するように適合され得る。
【００５３】
図１１Ａから図１１Ｃに示すブロック図を例示的に参照すると、勾配層を製造するための方法２００の実施形態が説明される。具体的には、本明細書に記載された実施形態に係る勾配層を製造するための方法２００は、第１の組成物及び第２の組成物を有する勾配層の製造に利用され得る。本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、勾配層を製造するための方法２００は、処理ドラム１７０によって支持されたフレキシブル基板１６０上に材料を堆積するために、蒸発した材料の蒸気１５１が生成されるように、第１の方向に沿って第１のライン１２０で整列した蒸発るつぼの第１の組１１０から第１の組成物を有する材料を蒸発させること２１０を含む。さらに、図１１Ａに示すブロック図によって例示されているように、方法２００は、第２の組成物を生成するために、ガス供給パイプ１３０の複数の排出口１３３を通して、蒸発した材料の蒸気１５１の中へと方向付けられるガス供給をもたらすこと２２０と、蒸発した材料の蒸気１５１の中へと方向付けられるガス供給の位置を調節することによって、勾配層の第２の組成物の勾配を調節すること２３０とをさらに含む。
【００５４】
幾つかの実施形態によれば、蒸発プロセス、すなわち、第１の組成物を有する材料を蒸発させること２１０は、真空雰囲気中で、例えば、数１０−４ｈＰａから数１０−３ｈＰａの圧力で行われる。当業者であれば、ガスが、堆積層として形成された材料によって結合されるので、ガス供給パイプからのガス供給は、蒸発プロセス中、圧力に実質的に変化を与えないことを理解するであろう。さらに、本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給をもたらすこと２２０は、ガス流をガス供給パイプの中へ供給することを含む。典型的に、ガス供給パイプ内に供給されたガス流は、蒸発装置のサイズ、及びコーティングされる基板のサイズに依存する。例えば、蒸発装置は、第１の方向において、１２００ｍｍから約４５００ｍｍの間、具体的には、１２５０ｍｍから約４４５０ｍｍの間、例えば、２４５０ｍｍのコーティング幅を有する基板をコーティングするように構成され得る。ガス供給パイプは、５０００ｓｃｃｍから５００００ｓｃｃｍの間、具体的には、７０００ｓｃｃｍから３５０００ｓｃｃｍの間、より具体的には、７０００ｓｃｃｍから２００００ｓｃｃｍの間のガス流を供給するように構成され得る。
【００５５】
本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の組成物を有する材料を蒸発させること２１０は、基板上にアルミニウム（Ａｌ）を堆積するために、蒸発したアルミニウム（Ａｌ）の蒸気が生成されるよう、アルミニウム（Ａｌ）を蒸発させることを含む。
【００５６】
本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給をもたらすこと２２０は、勾配層の第２の組成物を生成するために、具体的には、第１の組成物の酸化によって勾配層の第２の組成物を生成するために、酸素（Ｏ２）を供給することを含む。
【００５７】
図１１Ｂに示すブロック図を参照して例示すると、本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、方法２００は、基板上に堆積されるべき蒸発した材料のさらなる蒸気１５２を生成するために、第１の方向に沿って第２のライン１９０で整列した蒸発るつぼ１８０の第２の組から第１の組成物を有する材料を蒸発させること２４０をさらに含む。
【００５８】
本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、勾配層の第２の組成物の勾配を調節すること２３０は、処理ドラムの回転軸と蒸発るつぼの第１の組のうちの蒸発るつぼとの間の中央領域における蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給を位置決めすることによって、第２の組成物の含有量を増大させることを含む。
【００５９】
本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、勾配層の第２の組成物の勾配を調節すること２３０は、処理ドラムと蒸発るつぼの第１の組のうちの蒸発るつぼとの間の、側縁領域における蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給を位置決めすることによって、第２の組成物の含有量を減少させることを含む。
【００６０】
図１１Ｃを参照して例示すると、本明細書に記載された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、勾配層を製造するための方法は、オイル層、具体的には、パターン化されたオイル層を基板上にさらにプリントすること２０１と、第１の組成物を有する材料が蒸発したときに、オイル層を蒸発させること２０２とをさらに含む。
【００６１】
本開示に記載された実施形態の観点から、当業者であれば、本明細書に記載された勾配層を製造するための、蒸発装置の実施形態、蒸発システムの実施形態、及び方法の実施形態は、特にパッケージング用途において使用されるフレキシブル基板上に堆積される勾配層の物理的特性（例えば、バリア特性）及び／又は光学特性を制御且つ調節するのに特に適していることを理解している。具体的には、本明細書に記載された実施形態では、従来行われているように追加的に積層する必要なく、１つの連続的な処理ステップで所望の特性を有する勾配層を生成することができるということで、耐性が改善された高品質層が、低コストでフレキシブル基板上に堆積され得る。
【００６２】
さらに、本明細書に記載された実施形態は、本明細書に記載されたように、基板上に堆積された勾配層の勾配を調節することにより、コーティングされた基板の光学的外観を制御することを提供する。具体的には、第１の組成物及び第２の組成物を有する勾配層の勾配は、勾配層における第１の組成物及び第２の組成物のそれぞれの量を制御することにより調節することができる。したがって、勾配層の全体的な特性は、個々に利用される組成物（すなわち、第１の組成物はＡｌであり、第２の組成物はＡｌＯｘである）の材料特性の限界内で設計され得ることを理解するべきである。具体的には、本明細書に記載された蒸発装置の実施形態、蒸発システムの実施形態、及び勾配層を製造するための方法は、改善された堆積及びバリア特性を有する勾配層を生成するために有益に利用され、さらに光学的色彩的外観及び／又は金属的な光学的外観も勾配層に設けられた第２の組成物（例えば、ＡｌＯｘ）の厚さ及び屈折率によって調節することができる。さらに、本明細書に記載された実施形態は、透明領域を有する状態でフレキシブル基板上に勾配層を生成する可能性を提供している。これは、このようにコーティングされた基板でパッキングされた製品が外部から視認可能でなければならないパッケージング用途において有益であり得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年4月2日(2019.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理ドラム（１７０）によって支持されたフレキシブル基板（１６０）上に材料を堆積するための蒸発装置（１００）であって、
前記フレキシブル基板（１６０）上に堆積されるべき蒸発した材料の蒸気（１５１）を生成するための、第１の方向に沿って第１のライン（１２０）で整列した蒸発るつぼの第１の組（１１０）、及び
前記蒸発るつぼの第１の組（１１０）のうちの蒸発るつぼと前記処理ドラム（１７０）との間に配置され、前記第１の方向に延在するガス供給パイプ（１３０）を備え、
前記ガス供給パイプ（１３０）が、前記蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられるガス供給をもたらすための複数の排出口（１３３）を備え、
前記複数の排出口の位置が、前記蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられる前記ガス供給の位置を変更するために、調節可能である、蒸発装置（１００）。
【請求項２】
前記蒸発るつぼの第１の組（１１０）の前記第１のライン（１２０）が、前記蒸発るつぼの第１の組（１１０）における蒸発るつぼのうちの少なくとも２つの中心を通して画定され、前記ガス供給の前記位置が、前記第１の方向と異なる第２の方向に調節可能であり、前記第２の方向が前記第１のライン（１２０）に対して垂直である、請求項１に記載の蒸発装置（１００）。
【請求項３】
前記蒸発した材料の蒸気（１５１）の中へと方向付けられた前記ガス供給の前記位置を調節するために前記ガス供給パイプ（１３０）の前記位置を調節するように構成された位置決めデバイス（１３５）をさらに備えている、請求項１又は２に記載の蒸発装置（１００）。
【請求項４】
前記ガス供給の前記位置が、±８０ｍｍの位置決め範囲内の、前記第１の方向に対して垂直な平面内で調節可能である、請求項１から３のいずれか一項に記載の蒸発装置（１００）。
【請求項５】
前記フレキシブル基板（１６０）上に堆積されるべき蒸発した材料のさらなる蒸気（１５２）を生成するために、前記第１の方向に沿って第２のライン（１９０）で整列した蒸発るつぼの第２の組（１８０）をさらに備え、前記蒸発るつぼの第２の組（１８０）の前記第２のライン（１９０）が、前記蒸発るつぼの第２の組（１８０）における蒸発るつぼのうちの少なくとも２つの中心を通して画定され、前記第１のライン（１２０）及び前記第２のライン（１９０）が、前記第１の方向に対して実質的に垂直方向で、互いに対して変位している、請求項１から４のいずれか一項に記載の蒸発装置（１００）。
【請求項６】
前記第１のライン（１２０）及び前記第２のライン（１９０）が、２０ｍｍから９０ｍｍの間の範囲内で互いに対して変位している、請求項５に記載の蒸発装置（１００）。
【請求項７】
前記蒸発るつぼの第１の組（１１０）及び前記蒸発るつぼの第２の組（１８０）が、互い違いに配置されている、請求項５又は６に記載の蒸発装置（１００）。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の蒸発装置（１００）、及び前記フレキシブル基板上にパターン化されたオイル層をプリントするように構成されたオイルプリンティングモジュール（１０１）を備えている蒸発システム（４００）。
【請求項９】
第１の組成物及び第２の組成物を有する勾配層を製造するための方法（２００）であって、
処理ドラム（１７０）によって支持されたフレキシブル基板（１６０）上に材料を堆積するために、蒸発した材料の蒸気（１５１）が生成されるように、第１の方向に沿って第１のライン（１２０）で整列した蒸発るつぼの第１の組（１１０）から前記第１の組成物を有する前記材料を蒸発させること（２１０）と、
前記第２の組成物を生成するために、ガス供給パイプ（１３０）の複数の排出口（１３３）を通して、前記蒸発した材料の蒸気（１５１）の中へと方向付けられるガス供給をもたらすこと（２２０）と、
前記蒸発した材料の蒸気（１５１）の中へと方向付けられる前記ガス供給の位置を調節することによって、前記勾配層の前記第２の組成物の勾配を調節すること（２３０）と
を含む方法。
【請求項１０】
前記第１の組成物を有する材料を蒸発させること（２１０）が、前記フレキシブル基板上にアルミニウム（Ａｌ）を堆積するために、蒸発したアルミニウム（Ａｌ）の蒸気が生成されるよう、アルミニウム（Ａｌ）を蒸発させることを含む、請求項９に記載の方法（２００）。
【請求項１１】
前記蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられる前記ガス供給をもたらすこと（２２０）が、前記勾配層の前記第２の組成物を生成するために、前記第１の組成物の酸化によって前記勾配層の前記第２の組成物を生成するために、酸素（Ｏ２）を供給することを含む、請求項９又は１０に記載の方法（２００）。
【請求項１２】
前記フレキシブル基板上に堆積されるべき蒸発した材料のさらなる蒸気（１５２）を生成するために、前記第１の方向に沿って第２のライン（１９０）で整列した蒸発るつぼ（１８０）の第２の組から前記第１の組成物を有する材料を蒸発させること（２４０）をさらに含む、請求項９から１１のいずれか一項に記載の方法（２００）。
【請求項１３】
前記勾配層の前記第２の組成物の前記勾配を調節すること（２３０）が、前記処理ドラムの回転軸と前記蒸発るつぼの第１の組のうちの蒸発るつぼとの間の中央領域における蒸発した材料の前記蒸気の中へと方向付けられる前記ガス供給を位置決めすることによって、前記第２の組成物の含有量を増大させることを含み、又は、前記勾配層の前記第２の組成物の前記勾配を調節すること（２３０）が、前記処理ドラムと前記蒸発るつぼの第１の組のうちの蒸発るつぼとの間の、側縁領域における前記蒸発した材料の蒸気の中へと方向付けられる前記ガス供給を位置決めすることによって、前記第２の組成物の含有量を減少させることを含む、請求項９から１２のいずれか一項に記載の方法（２００）。
【請求項１４】
前記フレキシブル基板上にオイル層をプリントすること（２０１）と、前記第１の組成物を有する前記材料が蒸発したときに、前記オイル層を蒸発させること（２０２）とをさらに含む、請求項９から１３のいずれか一項に記載の方法（２００）。
【請求項１５】
請求項９から１４のいずれか一項に記載の方法によって生成された、第１の組成物及び第２の組成物を有する勾配層（３００）。
【国際調査報告】
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